V-Nutung in der Blechbearbeitung erklärt

Analyse von Blechbiege- und Rilltechniken

Die Blechbearbeitung ist ein wesentlicher Aspekt der mechanischen Verarbeitung, insbesondere in Branchen wie Luftfahrt, Haushaltsgeräte, Automobile, Aufzüge und andere. Blechteile werden in diesen Branchen häufig verwendet.

Das Biegen ist einer der wichtigsten Prozesse in der Blechbearbeitung und wird als ein einziges Umformverfahren betrachtet.

V-Rillen-Technik

Die Qualität der Biegeverfahren beeinflusst die Größe und das Aussehen des Endprodukts erheblich.

Daher ist die Sicherstellung der Umformmaße und -winkel des Werkstücks während des Biegeprozesses ein wichtiger Forschungsbereich in der Biegetechnik.

In dem Maße, in dem sich die Wirtschaft entwickelt und sich der Lebensstandard der Menschen verbessert, werden auch ihre Sinneswahrnehmungen immer anspruchsvoller.

Je komplizierter die Form der Blechdekoration ist, desto mehr spiegelt sie das Können des Designers und seinen modischen Stil wider und zieht damit die Aufmerksamkeit der meisten Kunden auf sich.

Außerdem muss das Werkstück technische Anforderungen erfüllen, wie z. B. einen minimalen Kreisbogenradius an der Biegekante, keine Biegespuren auf der Oberfläche und keine Vertiefungen auf der dekorativen Oberfläche.

Die traditionellen Abkantpressen werden den spezifischen technischen Anforderungen nicht mehr gerecht, was zum Aufkommen der Nutenbiegetechnik in der Feinblech.

Dieser Artikel befasst sich mit den Merkmalen der Einstechtechnik, den Methoden zum Einstechen von Blechen und den Möglichkeiten zur Gewährleistung der Maß- und Winkelgenauigkeit bei der Bearbeitung. Biegeverfahren.

Traditionelle Biegemethoden und ihre Beschränkungen

Abb.1 Prozess der Biegeumformung

Abb.1 Prozess der Biegeumformung

Bei der traditionellen Biegemethode in der Blechbearbeitung wird der Druck von Ober- und Unterwerkzeug einer Abkantpresse.

Das Blech wird durch die Öffnung des Untergesenk und die Oberkante des oberen Stempels.

Die Metallplatte geht von einer elastischen Verformung in eine plastische Verformung über.

Der Biegewinkel wird durch die Tiefe der oberen Matrize in die untere Matrize bestimmt, und die Biegeradius (R) muss größer oder gleich der Blechdicke (t) sein, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Die aktuellen Anforderungen an die Form der Werkstücke werden jedoch immer höher. Für einige Teile mit komplizierte Formen (wie in Abbildung 2 dargestellt) sind herkömmliche Biegetechniken unzureichend, und die herkömmliche Methode kann den Biegeradius nicht kontrollieren, so dass es schwierig ist, die technischen Anforderungen für das Biegen ohne Einkerbung zu erfüllen.

Infolgedessen entstand eine neue Biegetechnik, das so genannte Rillenbiegen.

Abb.2 Blechteile mit komplexer Form

Abb.2 Blechteile mit einer komplexen Form

Merkmale des Rillenbiegens

Definieren wir zunächst einmal, was Rillenbiegen ist.

Das Rillenbiegen ist eine Technik, bei der mit einer Rillenmaschine eine V-Nut auf dem zu biegenden Blech erzeugt wird, die dann auf einer Abkantpresse entsprechend den spezifischen Anforderungen gebogen wird.

Die wichtigsten Merkmale des Rillenbiegeverfahrens sind folgende:

Kleiner Bogenradius und keine Biegemarken auf dem Werkstück

Der maximale Bogenradius der Werkstückkante ist direkt proportional zur Blechdicke nach dem Biegen. Je dicker das Blech ist, desto größer ist der Bogenradius.

Nach dem V-Rillen des Blechs ist die verbleibende Dicke jedoch nur noch halb so groß wie die ursprüngliche oder sogar noch geringer. Dadurch wird der Bogenradius nach dem Biegen erheblich reduziert.

Außerdem wird durch die geringere Dicke an der Biegestelle nach dem Einstechen die Verformungskraft beim Biegen reduziert, was sich nicht auf den nicht gebogenen Bereich auswirkt. Dies führt dazu, dass nach dem Biegen keine Biegespuren auf der Werkstückoberfläche entstehen.

Diese Technik erfüllt die technischen Anforderungen an einen kleinen Bogenradius, keine Biegespuren und keine Vertiefungen auf dekorativen Oberflächen in hochwertigen Einrichtungen wie Hotels, Banken, Einkaufszentren und Flughäfen.

Verringerung der erforderlichen Tonnage für Blechbiegen auf einer Abkantpresse

Beim Biegevorgang ist die erforderliche Kraft zum Biegeblech Metall ist proportional zu seiner Dicke. Je dicker das Blech ist, desto größer ist die Biegekraft und die höhere Tonnage, die an der Abkantpresse benötigt wird.

Durch das Einfräsen der Biegeteil des Blechs vor dem Biegen wird die verbleibende Dicke erheblich reduziert. Diese Dickenreduzierung verringert entsprechend die erforderliche BiegekraftDadurch kann das Blech auf einer Biegemaschine mit einer geringeren Tonnage gebogen werden.

Dies senkt nicht nur die Kosten für die Geräte, sondern spart auch Energie und Platz.

Biegen komplex geformter Werkstücke und Kontrolle der Nachgiebigkeit

Das in Abbildung 2 gezeigte Teil kann nicht auf einer normalen Biegemaschine gebogen und geformt werden, aber es kann manuell gemacht werden, nachdem eine V-Form an der Biegestelle gefräst wurde.

Darüber hinaus kann die Kontrolle der verbleibenden Dicke des Blechs genutzt werden, um die zurückspringen Kraft und Winkel.

Wenn die verbleibende Blechdicke nach dem Einstechen bei etwa 0,3 mm liegt, ist die zurückspringen Winkel deutlich verringert werden, und die Rückfederung kann im Wesentlichen ignoriert werden.

Die V-Grooving-Methode

In der Blechfertigung werden die Portalhobelmaschine und die Blechnutmaschine üblicherweise zur Herstellung von V-förmigen Schlitzen im Blech verwendet.

RGHK-1500x4000 Horizontale CNC-V-Nutenfräsmaschine

Positionieren Sie die gebogene Platte in der Nutenfräsmaschine zur Ausrichtung und Eingabe der Blechdicke für das automatische Nuten.

Während der Nutenfräsverfahrensollten die folgenden beiden Aspekte berücksichtigt werden.

Nuttiefe und Restdicke

Bei einer bestimmten Blechdicke stehen die Nuttiefe und die Restdicke in einem entsprechenden Verhältnis.

Entsprechend den Anforderungen der Biegetechnik wird ein Restdickenwert festgelegt, der in der Regel standardmäßig 0,8 mm beträgt und nicht unter 0,3 mm liegen sollte.

Anschließend werden die Anzahl der Nuten und die Nuttiefe auf der Grundlage der Blechdicke festgelegt.

Um den Metallgrat zu kontrollieren und die Messer zu schützen, sollte der Messervorschub nicht zu hoch sein.

In der Regel darf die Tiefe der ersten Einkerbung nicht mehr als 0,8 mm betragen, und der Einkerbungsvorgang sollte in mindestens zwei Schnitten durchgeführt werden. Ein Schnitt ist nicht angemessen.

Wenn Sie zum Beispiel ein 1,2 mm dickes rostfreies Blech nuten, beträgt die verbleibende Dicke nach dem Nuten 0,5 mm.

Wenn der erste Nutenvorschub auf 0,5 mm und der zweite Nutenvorschub auf 0,2 mm eingestellt wird, beträgt die verbleibende Dicke des Blechs 0,5 mm mit minimalem Metallgrat, wie in Abbildung 3 dargestellt.

Abb.3 Rilleneffekt

Abb.3 Rilleneffekt

Die Einstellung des Einstechwinkels

Aus dem Biegeprozess ist bekannt, dass Bleche während des Biegens eine unterschiedlich starke Rückfederung erfahren, was zu Abweichungen in der Biegewinkel.

Das V-Nutverfahren kann ordnungsgemäß durchgeführt werden, wenn der Nutungswinkel mit dem erforderlichen Biegewinkel des Werkstücks übereinstimmt.

In der Regel ist der V-Nut-Winkel 1-2° größer als der Biegewinkel.

Zum Beispiel kann beim Biegen eines Werkstücks in einem Winkel von 90° der V-Nut-Winkel auf 92° eingestellt werden (siehe Abbildung 4).

Auf diese Weise kann der durch die Rückfederung beim Biegen verursachte Winkelfehler wirksam behoben werden (siehe Abbildung 5).

Abb.4 Einstechwinkel und -tiefe

Abb.4 Einstechwinkel und -tiefe

Abb.5 Umformung und Kontrolle des Rückpralleffekts

Abb.5 Umformung und Kontrolle des Rückpralleffekts

Auswahl der Einstechmesser und Mengeneinstellung

Die Nutenmessertypen und die Auswahl

Die Arten von Nutenmessern werden hauptsächlich in rhombische Nutenmesser, quadratische Nutenmesser, dreieckige Nutenmesser und kreisförmige Nutenmesser unterteilt (siehe Abbildung 6).

Geeignete Messer können je nach Form und Winkel der V-Nut ausgewählt werden.

Beim Formen einer Standard-V-Nut sollte der Winkel der Messer kleiner als der Winkel der V-Nut sein.

Liegt der V-Nut-Winkel beispielsweise zwischen 45° und 60°, sollten rhombische Messer mit einem Spitzenwinkel von 35° verwendet werden.

Für das V-Nutenfräsen zwischen 60° und 80° werden bevorzugt dreieckige Nutenfräsmesser eingesetzt.

Beim V-Nutenfräsen zwischen 80° und 90° sollten rhombische Messer mit einem Spitzenwinkel von 80° verwendet werden.

Wenn der V-Nut-Winkel größer als 90° ist, sind Vierkantmesser die beste Wahl.

Außerdem sollten Kreismesser zum Nuten von runden Formen verwendet werden.

Abb.6 Messertypen und -formen

Die Einstellung der Menge der Messer

Beim Nuten von langen Blechen mit großer Tiefe kann die ständige Verwendung nur eines Messers zu Schäden durch übermäßige Hitze führen. Dies kann auch zu schlechter Rillenqualität, erhöhter Metallfrässtifteund andere Themen.

Zum Beispiel beim Nuten eines 2 m langen rostfreien Stahlplatte Bei einer Tiefe von 2 mm führt die Einstellung des anfänglichen Messervorschubs auf 0,5 mm und das kontinuierliche Einstechen dazu, dass das Messer viel Wärme erzeugt und weich wird, was zu einer verminderten Einstechqualität nach 1,5 m und einer größeren Gratgröße führt.

Wenn der Messervorschub auf 0,2 mm eingestellt ist, sind 10 Rillenzyklen erforderlich, um ein 2 mm dickes Blech zu bearbeiten, was die Effizienz der Fertigung stark beeinträchtigt.

Daher ist es beim Nuten von längeren Blechen wichtig, nicht nur die Menge des Messervorschubs, sondern auch die Anzahl der gleichzeitig arbeitenden Messer zu berücksichtigen.

In der Regel werden 3 bis 4 Messer gleichzeitig verwendet (siehe Abbildung 7).

Jedes Messer hat einen leicht unterschiedlichen Vorschub, z. B. wenn der erste Vorschub 5 mm beträgt, sind der zweite, dritte und vierte Vorschub 7 mm, 9 mm bzw. 11 mm.

Dadurch wird nicht nur die Qualität des Einstechens sichergestellt, sondern auch die Arbeitseffizienz verbessert.

Abb.7 Messermenge und Einbauverfahren

Abb.7 Messermenge und Einbauverfahren

Vermeidung von Biegewinkeln und Größenabweichungen

Beim Biegen hängt die Qualität der Biegung weitgehend von zwei entscheidenden Parametern ab: dem Biegewinkel und der Größe.

Um eine genaue Biegegröße und einen genauen Biegewinkel zu gewährleisten, sollten die folgenden Punkte berücksichtigt werden:

(1) Wenn der obere Stempel und die untere Matrize nicht aufeinander ausgerichtet sind, führt dies zu Fehlern in der Biegegröße. Um dies zu vermeiden, sollten die obere und untere Matrize vor dem Biegen zentriert werden.

(2) Die relative Position der Platte und der unteren Matrize kann sich ändern, wenn sich der hintere Stopper nach links oder rechts bewegt, was die Biegegröße beeinflusst. Um dies zu beheben, sollte der Positionsabstand des hinteren Anschlags vor dem Biegen neu gemessen werden.

(3) Mangelnde Parallelität zwischen dem Werkstück und der unteren Matrize führt zu Rückfederung beim Biegen und beeinflusst den Biegewinkel. Die Parallelität sollte vor dem Biegen gemessen und eingestellt werden.

(4) Wenn der Winkel der ersten Biegung unzureichend ist, wirkt sich dies auf die nachfolgende Biegung aus. Die Anhäufung von Biegefehlern führt zu einem Anstieg des Fehlers bei der Formgröße und dem Winkel des Werkstücks. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Genauigkeit jeder Biegung sicherzustellen.

(5) Beim Biegen ist die Größe der V-Öffnung in der unteren Matrize umgekehrt proportional zur Biegekraft. Bei der Verarbeitung von Blechen unterschiedlicher Dicke sollte die geeignete V-Öffnung der unteren Matrize nach den Vorschriften gewählt werden. In der Regel ist das 6-8-fache der Blechdicke die beste Wahl.

(6) Beim Biegen des Werkstücks auf einer Abkantpresse nach dem V-Nutenfräsen muss sichergestellt werden, dass die obere zweideutige Kante, die V-förmige Unterkante des Werkstücks und die V-förmige Unterkante der unteren Matrize alle auf derselben vertikalen Fläche liegen.

⑺ Beim Biegen des Werkstücks nach dem Einstechen sollte der Winkel der oberen Matrize auf etwa 84° eingestellt werden, um zu vermeiden, dass Spannen.

Berechnung der Abwicklungslänge von Blechen

Ich gehe davon aus, dass die meisten von Ihnen bereits mit der Berechnung der Abwicklungslänge vor dem Einstechen vertraut sind.

Aber wissen Sie, wie man die Abwicklungslänge nach dem Einstechen berechnet?

Erlauben Sie mir, dies anhand eines Beispiels zu demonstrieren.

In der Abbildung unten sind die Abmessungen der einzelnen Kanten des Werkstücks dargestellt. Das Blech hat eine Dicke von 3 mm.

Berechnung der Abwicklungslänge von Blechen nach dem Nuten

Biegen nach dem Rillen:

Wenn der Kunde einen kleineren Radius wünscht und die verbleibende Blechstärke 0,5 mm beträgt, ist die Abwicklungslänge L = (40-0,5) + (30-2×0,5) + (30-2×0,5) + (10-0,5) = 107 mm.

Direktes Biegen ohne Rillen:

Wenn die Biegung ohne Einkerbung erfolgt und ein K-Faktor von 0,25 gewählt wird, ist die Abwicklungslänge L = (40-3+0,25) + (30-6+2×0,25) + (30-6+2×0,25) + (10-3+0,25) = 93,5 mm.

Schlussfolgerung

Grooving ist eine neue Art der Biegung Technik, die vom Markt ausgewählt wurde.

Um qualitativ hochwertige Produkte herzustellen, ist die Beherrschung verschiedener Verarbeitungstechniken unerlässlich.

Die ständige Erforschung und Übernahme neuer Techniken ist entscheidend für die Herstellung noch besserer Produkte.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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